Les composites
Qu'est ce qu'un composite ?
C'est un assemblage d'au moins deux matériaux non miscibles qui posséde des propriétés que les éléments constitutifs seuls n'ont pas pas.
Un matériau composite est constitué de :
- d'une ossature appellée renfort qui assure la tenue mécanique du matériau composite.
- d'une matrice : matériau constitué de plastique (Thermodurcissable ou Thermoplastique), métal ou céramique.
Ce phénomène permet d’améliorer la qualité de la matière face à une certaine utilisation et besoin : un matériaux léger, résistant à l’effort, robuste...
Dans quel domaine est-il utilisé ?
Grâce à leur bonne tenue mécanique, comparable aux matériaux homogènes comme l'acier, et à leur faible masse volumique, les composites trouvent leurs principales applications dans :
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le transport:aérien (portes, élèments de fuselage, armatures de siége),maritime, ferroviaire,
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l'aérospatial;
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les sports et loisirs : mats et coques de bateaux, planches de ski et de snowboard, cadres de bicyclette, raquette de tennis, coques de piscines, toboggans, carrosserie de voitures de sport, club de golf, canne à pêche, perche de saut ;
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le bâtiment
Exemple d’un matériau composite : Le carbone
Un cadre de vélo peut être fabriqué dans plusieurs matériaux : Cadre de vélo en carbone, cadre de vélo en aluminium ou en acier.
Les vélos équipés de cadres en fibres de carbones sont très utilisés par les cyclistes, car ils peuvent améliorer la vitesse de pointe. La fibre de carbone est un matériau composite qui offre de nombreux atouts :
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Léger : 2 fois plus que l’aluminium et 5 fois plus que l’acier,
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Résistante à la corrosion et aux intempéries,
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Flexible : Résiste bien plus que l’aluminium à la traction.
Le carbone permet au vélo de gagner en aérodynamisme et d’aller plus vite.
Matériaux du futur
Il n’y a pas que des avantages, la plupart des composites sont à base de polymères thermodurcissables, ce qui les rend difficilement recyclables.
Beaucoup de sociétés investissent en recherche et développement pour créer les composites du futur.
Exemple du composite dit « thermoplastiques », recyclable et capable de se déformer à la chaleur pour le secteur de l’industrie. Dans le sport, les thermoplastiques ont déjà trouvé des applications dans les chaussures, il permet de fabriquer des semelles rebondissant est particulièrement légères tout en maintenant la stabilité de la chaussure.
Dans le football, l’Evospeed de Puma a été utilisée par Antoine Griezmann pendant l’euro 2016.
Exemples de matériaux composites avec leurs renforts et leurs matrices :
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Matériaux |
Renforts |
Matrices |
Recyclage |
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Gants de protection |
Kevlar |
Résine souple |
Difficile |
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Le béton armé |
Barre de fer + gravier |
Ciment |
Assez difficile |
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Circuit imprimé |
Fibre de verre |
Epoxyde |
Difficile |
Plan de travail
Plan: Noé
Rédaction: Noé et Satine
Mise en page: Satine